Mehanizam zasićenja u elektromagnetskom strujnom transformatoru

Mehanizam zasićenja elektromagnet  Strujni transformator se uglavnom odnosi na karakteristike magnetizacije željezne jezgre. Detaljan uvod je sljedeći:

1. Osnovni princip rada

Elektromagnetski Strujni transformatori  rade na principu elektromagnetske indukcije. Oni pretvaraju veliku struju na primarnoj strani u malu struju na sekundarnoj strani kroz spojnicu željezne jezgre, koja se koristi za mjerenje, zaštitu i druge svrhe. Kada primarna struja I 1 prolazi kroz primarni namot, ona stvara izmjenični magnetski tok Ø u željeznoj jezgri. Prema Faradayevom zakonu elektromagnetske indukcije, u sekundarnom namotu inducira se elektromotorna sila E 2 , koja zauzvrat proizvodi sekundarnu struju I2.

elektromagnetska indukcija

2. Mehanizam zasićenja

Nelinearnost krivulje magnetizacije: Odnos između gustoće magnetskog toka B i jakosti magnetskog polja H željezne jezgre predstavljen je krivuljom magnetizacije (BH krivulja). Tijekom normalnog rada, magnetski krug strujnog transformatora radi u linearnom području, gdje B i H imaju linearni odnos. U ovom trenutku, primarna struja i sekundarna struja održavaju proporcionalni odnos（ a~b ）. Međutim, kada je primarna struja I 1 prevelika, uzrokujući da jakost magnetskog polja H premaši točku zasićenja željezne jezgre, B više ne raste linearno s H, već ima tendenciju zasićenja ( b~S ). odnos Rast magnetskog toka Ø također se usporava, što rezultira time da sekundarna inducirana elektromotorna sila E 2 i sekundarna struja I 2 ne uspijevaju točno odražavati promjene u primarnoj struji I 1, što dovodi do izobličenja valnog oblika.

Utjecaj sekundarnog opterećenja: Pretjerano veliko sekundarno opterećenje će povećati sekundarnu struju I 2. Prema principu ravnoteže magnetomotornih sila, odnos između primarne magnetomotorne sile I 1 N 1, sekundarne magnetomotorne sile I 2N 2i uzbudne magnetomotorne sile I m N 1 je I 1 N 1 = I 2 N 2 + I m N 1 (gdje su N 1 i N 2 broj zavoja primarnog i sekundarnog namota, redom). Povećanje sekundarnog opterećenja dovodi do povećanja I _2 , što zauzvrat povećava pobudnu struju I m , potencijalno uzrokujući da željezna jezgra uđe u zasićeno stanje.

Utjecaj trenutne frekvencije: Za fiksni transformator, gustoća magnetskog toka B_m željezne jezgre proporcionalna je sekundarnom naponu E 2 i obrnuto proporcionalna trenutnoj frekvenciji f , prema formuli B m = E _2 /(4,44*f* 2N *S) (gdje je S površina poprečnog presjeka željezne jezgre). Kada je trenutna frekvencija preniska, gustoća magnetskog toka B m željezne jezgre će se povećati pod određenim sekundarnim naponom, što može uzrokovati zasićenje željezne jezgre.

3. Klasifikacija zasićenja

Zasićenje u stabilnom stanju: uzrokovano pretjerano velikom simetričnom strujom u stabilnom stanju tijekom kratkog spoja na liniji. Kada primarna struja neprestano premašuje nazivnu vrijednost, željezna jezgra ulazi u područje zasićenja, što rezultira time da sekundarna struja ne uspijeva točno odražavati primarnu struju.

Prolazno zasićenje: Prisutnost neperiodičnih komponenti u struji kratkog spoja i rezidualnog magnetizma u željeznoj jezgri može uzrokovati da strujni transformator uđe u područje zasićenja tijekom prijelaznog procesa. Prolazno zasićenje može se dogoditi samo tijekom prijelaznog razdoblja i postupno će nestati kako prolazne komponente opadaju.